大跨度非对称悬索桥设计与计算

本书对非对称悬索桥的类型及界定、静力计算、动力特性、影响动力特性的参数敏感性进行理论研究和试验验证，分析非对称和对称悬索桥性能的差异，考虑非对称结构参数的影响，推导不同类型非对称悬索桥静动力计算公式，分析非对称悬索桥隧道式锚碇承载力、施工力学性能和动力响应，提出适用于非对称悬索桥隧道式锚碇的惯质黏性阻尼器。将理论值和试验值进行对比，采用长期监测的方法分析悬索桥隧道式锚碇及围岩的安全性和稳定性，为非对称悬索桥的设计提供理论指导和实用的计算方法。本书可供高等学校桥梁与隧道工程及相关专业的研究生和本科生参考，也可供相关领域的科研工作者阅读。

“博士后文库”序言
前言
主要符号表
第1章绪论1
1.1非对称悬索桥简介1
1.1.1非对称悬索桥的分类1
1.1.2非对称悬索桥的界定3
1.2研究现状4
1.2.1悬索桥计算理论研究现状5
1.2.2主索鞍顶推方法研究现状6
1.2.3悬索桥动力特性研究现状7
1.2.4非对称锚碇研究现状11
1.3本书主要特点与结构16
1.3.1本书主要特点16
1.3.2本书结构17
参考文献19
第2章主缆非对称的悬索桥静力近似计算24
2.1主缆线形为非对称抛物线的静力近似计算24
2.1.1基于弹性理论的静力近似计算24
2.1.2基于挠度理论的静力近似计算27
2.1.3基于有限位移法的静力近似计算29
2.2主缆线形为非对称抛物线的主缆索长近似计算31
2.3主缆线形为非对称悬链线的主缆索长近似计算33
2.3.1基本方法33
2.3.2近似计算33
2.4基于能量法的主索鞍顶推近似计算39
2.4.1基于能量法的*大容许偏位计算39
2.4.2主索鞍顶推方案优化计算41
2.5算例验证42
2.5.1依托工程42
2.5.2非对称对锚跨和边跨有应力索长和无应力索长的影响43
2.5.3非对称对中跨主缆有应力索长和无应力索长的影响44
2.5.4非对称悬索桥主索鞍顶推计算45
2.6本章小结50
参考文献51
第3章锚碇非对称的悬索桥力学性能分析52
3.1悬索桥隧道式锚碇概述52
3.2隧道式锚碇锚塞体长度计算53
3.2.1锚塞体长度近似计算公式的推导53
3.2.2工程验证55
3.2.3正方形、圆形及城门洞形截面锚塞体长度计算公式推导58
3.2.4锚塞体长度计算公式验证59
3.3隧道式锚碇应力和位移分析60
3.3.1FLAC3D计算模型60
3.3.2初始应力场61
3.3.3开挖分析68
3.3.4锚塞体浇筑分析74
3.3.5锚塞体施加预应力分析76
3.3.6接触面分析79
3.3.7不同主缆缆力下的岩体位移分析83
3.4隧道式锚碇夹持效应及承载能力分析84
3.4.1基于莫尔-库仑准则的隧道式锚碇夹持效应研究85
3.4.2基于解析法的悬索桥隧道式锚碇承载力及破坏过程研究102
3.5一种惯质黏性阻尼器的隧道式锚碇减振效果分析116
3.5.1惯质黏性阻尼器117
3.5.2隧道式锚碇动荷载响应121
3.5.3隧道式锚碇减振效果分析128
3.6本章小结132
参考文献133
第4章非对称悬索桥动力计算135
4.1基于古典解析法的非对称悬索桥自由振动微分方程135
4.1.1非对称悬索桥空间耦合自由振动的微分方程135
4.1.2非对称悬索桥竖向挠*自由振动方程139
4.1.3非对称悬索桥水平挠*自由振动方程140
4.1.4非对称悬索桥扭转自由振动方程141
4.2主缆非对称悬索桥基本假定142
4.3主缆非对称悬索桥竖弯自振特性估算公式143
4.3.1基于能量法的正对称竖弯基频估算公式144
4.3.2基于能量法的反对称竖弯基频估算公式148
4.4主缆非对称悬索桥扭转自振特性估算公式149
4.4.1基于能量法的正对称扭转基频估算公式149
4.4.2基于能量法的反对称扭转基频估算公式152
4.4.3计入主塔刚度的竖弯基频公式的修正152
4.4.4对称悬索桥的算例分析155
4.4.5非对称悬索桥的算例分析158
4.4.6非对称与对称结构对比分析161
4.4.7算例验证162
4.5影响非对称悬索桥动力特性的参数敏感性分析164
4.5.1敏感性分析方法165
4.5.2结构矢跨比对动力特性的影响165
4.5.3结构非对称敏感性参数对动力特性的影响168
4.5.4主塔抗弯刚度变化对动力特性的影响168
4.5.5加劲梁抗弯刚度变化对动力特性的影响172
4.6边跨跨径非对称悬索桥动力特性分析174
4.6.1边跨跨径非对称悬索桥竖弯基频估算公式174
4.6.2边跨跨径非对称悬索桥的扭转基频估算公式180
4.6.3算例验证186
4.7本章小结187
参考文献189
第5章非对称悬索桥力学性能试验研究190
5.1基于试验的非对称悬索桥动力特性分析191
5.1.1试验方法191
5.1.2试验过程191
5.1.3试验验证分析191
5.2非对称锚碇的监测过程194
5.2.1测点布置194
5.2.2现场监测195
5.3非对称锚碇监测试验结果196
5.3.1隧道锚边坡地表沉降和位移监测196
5.3.2隧道锚变形监测198
5.3.3锚塞体与围岩接触应力监测200
5.3.4锚塞体轴向钢筋应力监测201
5.4本章小结202
参考文献203
第6章结论与展望204
6.1主要结论204
6.2展望206
编后记207